MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................... 4
.............................................................................................................................. 6
DANH MỤC BẢNG.............................................................................................. 7
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................... 1
LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU, ĐIỀU
KHIỂN VÀ GIÁM SÁT SỬ DỤNG PLC S7 1200.................................................2
1.1Tổng quan về hệ thống thu thập dữ liệu, điều khiển và giám sát.....................2
1.1.1 Mạng truyền thông công nghiệp.............................................................2
1.1.1.1 Giới thiệu mạng truyền thông công nghiệp......................................2
1.1.1.2 Đặc trưng của mạng truyền thông công nghiệp................................3
1.1.2 Hệ điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu SCADA...............................6
1.1.2.1 Định nghĩa và phân loại hệ thống SCADA......................................6
1.1.2.2 Cấu trúc chung của hệ SCADA.......................................................7
1.1.2.3 Cấu trúc phần mềm điều khiển giám sát của hệ thống SCADA........8
1.1.2.4 Mô hình phân cấp chức năng...........................................................9
1.1.3 Mạng Ethernet...................................................................................... 11
1.1.3.1 Khái niệm về Ethernet...................................................................11
1.1.3.2 Các thành phần và đặc tính kỹ thuật của Ethernet..........................11
1.1.3.3 Chuẩn IEEE 802............................................................................12
1.1.3.4 Họ giao thức TCP/IP.....................................................................13
1.1.3.5 Cấu trúc Bus(Linear Bus Topology)..............................................16
1.2Giới thiệu chung S7 1200............................................................................. 18
1.2.1 Các thông số của các dòng CPU thông dụng ........................................19
1.2.2 Các module mở rộng CPU S7 1200......................................................21
1.2.3 Trạng thái của các đèn báo tín hiệu của PLC S7-1200..........................23
1.2.4 Cách cài đặt PLC S7-1200....................................................................26
1.2.4.1 Cách cài đặt phần cứng cho CPU chính.........................................27
1.2.4.2 Cách cài đặt module mở rộng........................................................28
1.3Phần mềm Tia Portal.................................................................................... 31

2.5.2 Chương trình con.................................................................................. 69
2.5.2.1 Chế độ tự động:............................................................................70
2.5.2.2 Chế độ bằng tay:............................................................................ 72
2.6 Thiết kế giao diện HMI............................................................................... 74


2.7 Thiết kế Webserver .................................................................................... 79
2.7.1 Khái niệm cơ bản về Webserver...........................................................79
2.7.2 Cấu trúc chung của trang HTML..........................................................80
2.7.3 Các tập lệnh AWP được hỗ trợ cho Webserver.....................................82
2.7.4 Code Web............................................................................................ 83
2.7.5 Cấu hình User- defined Web pages ......................................................85
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM MÔ PHỎNG.....................................88
3.1 Mô hình thực nghiệm..................................................................................88
3.2 Kết quả mô phỏng ...................................................................................... 89
3.3 Kết quả thiết kế Web................................................................................... 90
3.4 Đánh giá tổng quan..................................................................................... 92


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Mô hình phân cấp chức năng công ty sản xuất xí nghiệp...........3
Hình 1.2 Cấu trúc chung của 1 hệ SCADA.............................................................8
Hình 1.3 Cấu trúc phần mềm điều khiển giám sát của SCADA...............................9
Hình 1.4 Mô hình phân cấp chức năng của hệ thống điều khiển và giám sát..........10
Hình 1.5 Kiến trúc giao thức TCP/IP....................................................................13
Hình 1.6 Các cấu trúc dạng bus............................................................................. 16
Hình 1.7 Cấu trúc hình sao.................................................................................... 17
Hình 1.6 CPU S7 1200 – 1214C...........................................................................19
Hình 1.7 Hình ảnh của CPU S7-1200....................................................................19
Hình 1.8 Hình ảnh của các module kết nối qua network.......................................21

Hình 2.12 Dây cáp CAT 5e................................................................................... 53
Hình 2.13 CPU S7-1200 1214C AC/DC/Relay.....................................................54
Hình 2.14 Đèn Led 220V-AM..............................................................................54
Hình 2.15 Nút ấn PR-25L-2..................................................................................54
Hình 2.16 Aptomat BKN C20............................................................................... 54
Hình 2.18 Lưu đồ thuật toán chương trình chính..................................................57
Hình 2.19 Lưu đồ thuật toán chế độ chạy tự động.................................................58
Hình 2.20 Lưu đồ thuật toán chế độ chạy bằng tay................................................59
Hình 2.21 Tập hợp hình ảnh chương trình OB1.....................................................69
Hình 2.22 Tập hợp hình ảnh chương trình chạy chế độ tự động.............................72
Hình 2.23 Tập hợp hình ảnh chương trình chạy chế độ bằng tay...........................74
Hình 2.24 Tạo đường liên kết giữa WinCC Professional với PLC1.......................74
Hình 2.25 Tạo kết nối giữa WinCC Professional với PLC 1..................................75
Hình 2.26 Kết nối 1 WinCC với 2 PLC................................................................75
Hình 2.27 Tạo Screen_1........................................................................................ 75
Hình 2.28 Cửa sổ liên kết Screen_ 1 với Screen _2..............................................76
Hình 2.29 Tạo Tag ngoại......................................................................................76
Hình 2.30 Tạo thuộc tính cho nút ấn Start.............................................................77
Hình 2.31 Thiết lập hiệu ứng điều khiển cho nút ấn Start......................................78
Hình 2.32 Tạo thuộc tính cho đèn.........................................................................78
Hình 2.33 Hiệu ứng của đèn.................................................................................. 79
Hình 2.34 Tạo hình ảnh trang trí cho WinCC .......................................................79
Hình 2.35 Phần mềm viết code Web....................................................................80


Hình 2.36 Cấu trúc cơ bản của một trang HTML .................................................81
Hình 2.37 Viết code cho trang web đơn giản.........................................................81
Hình 2.38 Kết quả khi truy cập.............................................................................82
Hình 2.39 Code Web............................................................................................ 84
Hình 2.40 Đặc tính của CPU S7-1200 ..................................................................85

Bảng 2.4: Khai báo địa chỉ PLC_2........................................................................55
Bảng 2.3: Khai báo Tag PLC_1...........................................................................59
Bảng 2.4: Địa chỉ chương trình hàm FB................................................................69


Lời cảm ơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN
Trải qua 4 năm học dưới mái trường đại học, một khoảng thời gian mà em và
các bạn trong nhóm lớp Tự động hóa 2 được gặp gỡ và học tập với các thầy cô giáo.
Những người vô cùng tâm huyết, tận tụy với nghề đã truyền thụ những kiến thức thật
quý giá và bổ ích cho tất cả chúng em. Vì vậy lời đầu tiên chúng em xin chân thành
cảm ơn toàn bộ những giảng viên đã truyền đạt kiến thức cho chúng em trong những
năm qua.
Tiếp theo chúng em muốn gửi lời cảm ơn đến cô Tống Thị Lý, người đã trực
tiếp và tận tình hướng dẫn chúng em trong suốt thời gian làm đồ án. Chúng em xin
chân thành cảm ơn cô.
Cuối cùng, chúng em cũng xin trân thành cảm ơn các bạn bè của chúng em
nhiệt tình giúp đỡ để hoàn thành đồ án tốt hơn.
CHÚNG EM XIN TRÂN THÀNH CẢM ƠN!

Hà Nội, Ngày…..tháng …..năm 2016
Nhóm thực hiện
Tự Động Hóa 2_K7


LỜI NÓI ĐẦU
---o0o---

cải tiến và áp dụng công nghệ mới vào trong quá trình sản xuất nhằm nâng cao hiệu
quả sản xuất. Một trong những giải pháp tốt nhất, đó là áp dụng quy trình tự động hóa
vào sản xuất. Các dây truyền không hoạt động độc lập mà cần có sự liên kết với nhau
tạo nên một mô hình thống nhất. Sự kết nối các thiết bị công nghiệp đó với nhau tạo
thành một hệ thống mạng gọi là mạng truyền thông công nghiệp.
Mạng truyền thông công nghiệp là một khái niệm chỉ các hệ thống mạng truyền
thông số, truyền bit nối tiếp, được sử dụng để ghép nối các thiết bị công nghiệp
Do đặc thù của các ngành công nghiệp mà tạo ra nhiều loại mạng truyền thông
khác nhau. Mặt khác, mạng truyền thông công nghiệp cũng có đặc thù riêng, có thể
phân biệt chúng với mạng thông tin quảng đại thông qua một số khía cạnh sau:
- Về phạm vi hoạt động
- Độ tin cậy khi truyền
Vai trò của mạng truyền thông công nghiệp:
- Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp vì trong hệ thống, số
lượng lớn các thiết bị thuộc chủng loại khác nhau, nhà sản xuất khác nhau được
ghép nối với nhau qua một đường truyền
- Nhờ cấu trúc đơn giản, việc thiết kế hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhiều. Một số
lượng lớn cáp truyền được thay thế bằng một đường truyền duy nhất, giảm chi phí
đáng kể cho nguyên liệu và công lắp đặt.
- Nhờ kĩ thuật truyền thông số, không những thông tin truyền đi khó sai lệch mà các
thiết bị nối mạng còn có thêm khả năng phát hiện lỗi và chuẩn đoán lỗi nếu có
- Nâng cao độ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống. Một hệ thống mạng chuẩn hóa
quốc tế tạo điều kiện cho việc sử dụng các thiết bị của nhiều hãng khác nhau. Việc
thay thế các thiết bị, nâng cấp và mở rộng chức năng của hệ cũng dễ dàng hơn


CHƯƠNG 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Việc cấu hình hệ thống, lập trình, tham số hóa, chỉnh định thiết bị đưa vào vận
hành có thể thực hiện từ xa qua một trạm kỹ thuật trung tâm

HI
SS

HIS
HIS

HIS
HIS

System bus

Điều khiển & giám sát
FCS
FCS

FCS
FCS

FCS
FCS

Fielbus

Điều khiển
Cấp hiện
trường

FCS
FCS


các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành với các bộ điều khiển, cũng được gọi là bus
chấp hành/cảm biến.
Trong công nghiệp chế tạo (tự động hóa dây chuyền sản xuất, gia công, lắp ráp)
hoặc ở một số lĩnh vực ứng dụng khác như tự động hóa tòa nhà, sản xuất xe hơi, khái
niệm bus thiết bị lại được sử dụng phổ biến. Có thể nói, bus thiết bị và bus trường có
chức năng tương đương, nhưng do những đặc trưng riêng biệt của hai ngành công
nghiệp, nên một số tính năng cũng khác nhau. Tuy nhiên, sự khác nhau này ngày càng
trở nên không rõ rệt, khi mà phạm vi ứng dụng của cả hai loại đều được mở rộng và
đan chéo sang nhau. Trong thực tế, người ta cũng dùng chung một khái niệm là bus
trường.
Do nhiệm vụ của bus trường là chuyển dữ liệu quá trình lên cấp điều khiển để
xử lý và chuyển quyết định điều khiển xuống các cơ cấu chấp hành, vì vậy yêu cầu về
tính năng thời gian thực được đặt lên hàng đầu. Thời gian phản ứng tiêu biểu nằm
trong phạm vi từ 0,1 tới vài miligiây. Trong khi đó, yêu cầu về lượng thông tin trong
một bức điện thường chỉ hạn chế trong khoảng một vài byte, vì vậy tốc độ truyền
thông thường chỉ cần ở phạm vi Mbit/s hoặc thấp hơn. Việc trao đổi thông tin về các
biến quá trình chủ yếu mang tính chất định kỳ, tuần hoàn, bên cạnh các thông tin tham
số hóa hoặc cảnh báo có tính chất bất thường.
Các hệ thống bus trường được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là
PROFIBUS,ControlNet, INTERBUS, CAN, WorldFIP, P-NET, Modbus và gần đây
phải kể tới Foundation Fieldbus. DeviceNet, AS-i, EIB và Bitbus là một vài hệ thống
bus cảm biến/chấp hành tiêu biểu có thể nêu ra ở đây.
-

Bus hệ thống, bus điều khiển: Các hệ thống mạng công nghiệp được dùng để

kết nối các máy tính điều khiển và các máy tính trên cấp điều khiển giám sát với nhau
được gọi là bus hệ thống (System bus) hay bus quá trình (Process bus). Khái niệm sau
thường chỉ được dùng trong lĩnh vực điều khiển quá trình. Qua bus hệ thống mà các
máy tính điều khiển có thể phối hợp hoạt động, cung cấp dữ liệu quá trình cho các

Ngoài ra, thông tin cũng được trao đổi mạnh theo chiều ngang giữa các máy tính thuộc
cấp điều hành sản xuất, ví dụ hỗ trợ kiểu làm việc theo nhóm, cộng tác trong dự án, sử
dụng chung các tài nguyên nối mạng (máy in, máy chủ...). Khác với các hệ thống bus
cấp dưới, mạng xí nghiệp không yêu cầu nghiêm ngặt về tính năng thời gian thực.
Việc trao đổi dữ liệu thường diễn ra không định kỳ, nhưng có khi với số lượng lớn tới

5


CHƯƠNG 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
hàng Mbyte. Hai loại mạng được dùng phổ biến cho mục đích này là Ethernet và
Token-Ring, trên cơ sở các giao thức chuẩn như TCP/IP và IPX/SPX.
- Mạng công ty: Mạng công ty nằm trên cùng trong mô hình phân cấp hệ thống
truyền thông của một công ty sản xuất công nghiệp. Đặc trưng của mạng công ty gần
với một mạng viễn thông hoặc một mạng máy tính diện rộng nhiều hơn trên các
phương diện phạm vi và hình thức dịch vụ, phương pháp truyền thông và các yêu cầu
về kỹ thuật. Chức năng của mạng công ty là kết nối các máy tính văn phòng của các xí
nghiệp, cung cấp các dịch vụ trao đổi thông tin nội bộ và với các khách hàng như thư
viện điện tử, thư điện tử, hội thảo từ xa qua điện thoại, hình ảnh, cung cấp dịch vụ truy
cập Internet và thương mại điện tử, v.v... Hình thức tổ chức ghép nối mạng, cũng như
các công nghệ được áp dụng rất đa dạng, tùy thuộc vào đầu tư của công ty. Trong
nhiều trường hợp, mạng công ty và mạng xí nghiệp được thực hiện bằng một hệ thống
mạng duy nhất về mặt vật lý, nhưng chia thành nhiều phạm vi và nhóm mạng làm việc
riêng biệt. Mạng công ty có vai trò như một đường cao tốc trong hệ thống hạ tầng cơ
sở truyền thông của một công ty, vì vậy đòi hỏi về tốc độ truyền thông và độ an toàn,
tin cậy đặc biệt cao. Fast Ethernet, FDDI, ATM là một vài ví dụ công nghệ tiên tiến
được áp dụng ở đây trong hiện tại và tương lai.

1.1.2 Hệ điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu SCADA

đấy mà hệ có khả năng mô phỏng tiến trình hoạt động của hệ thống sản xuất. Tập tin
cấu hình ghi lại trạng thái hoạt động của hệ thống. Khi xảy ra sự cố thì hệ thống có thể
báo cho người vận hành để xử lý kịp thời. Cũng có thể hệ sẽ phát ra tín hiệu điều khiển
dừng hoạt động của tất cả máy móc.
- Hệ thống SCADA độc lập: hệ thống có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu
với một bộ xử lý. Hệ này chỉ có thể điều khiển được một hoặc hai máy móc. Vì vậy hệ
này chỉ phù hợp với những sản xuất nhỏ, sản xuất chi tiết.
- Hệ thống SCADA mạng: hệ thống có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu với
nhiều bộ vi xử lý. Các máy tính được nối mạng với nhau. Hệ này có khả năng điều
khiển được nhiều nhóm máy móc tạo nên dây chuyền sản xuất. Qua mạng truyền
thông, hệ thống được nối với phòng quản lý, phòng điều khiển, có thể nhận quyết định
điều khiển trực tiếp từ phòng quản lý hoặc từ phòng thiết kế. Từ phòng điều khiển có
thể điều khiển hoạt động của các thiết bị ở xa.

1.1.2.2 Cấu trúc chung của hệ SCADA

7


CHƯƠNG 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1.2 Cấu trúc chung của 1 hệ SCADA
Trong hệ thống điều khiển giám sát, các cảm biến và cơ cấu chấp hành đóng vai
trò là giao diện giữa thiết bị điều khiển với quá trình kỹ thuật. Còn hệ thống điều khiển
giám sát đóng vai trò là giao diện giữa người và máy. Các thiêt bị và các bộ phận của
hệ thống được ghép nối với nhau theo kiểu điểm- điểm (point to point) hoặc qua mạng
truyền thông…
 Các thành phần chính của hệ thống SCADA bao gồm:
- Giao diện quá trình: gồm các cảm biến, thiết đo, thiết bị chuyển đổi, cơ cấu

Cơ sở dữ liệu quá trình có chức năng quản lý và lưu trữ :
- Dữ liệu quá trình
- Dữ liệu tình trạng hệ thống
- Dữ liệu quá khứ
- Dữ liệu cảnh báo
- Dữ liệu vận hành
Giao diện người máy (HMI) có chức năng :
- Hiển thị các thiết bị, máy móc
- Hiển thị các giá trị quá trình, các hình ảnh động minh họa, các phím điều khiển
- Hiển thị và can thiệp chi tiết vào quá trình điều khiển các tham số, tình trạng
báo động
- Hiển thị các quá trình theo thời gian thực
Chức năng cảnh báo báo động
- Phát hiện tình trạng cảnh báo, báo động tại các trạm vận hành hoặc trạm chủ
- Gửi cảnh báo, báo động theo phạm vi hệ thống, trạm được quyền can thiệp hoặc
tính ưu tiên cấp thiết
- Lưu trữ cảnh báo, báo động
- Hiển thị cảnh báo /báo động theo:
+ Sắp xếp theo mức ưu tiên, tính cấp thiết
+ Sắp xếp theo thời gian xảy ra
+ Sắp xếp theo loại cảnh báo/báo động
+ Sử dụng màu sắc và hiệu ứng nhâp nháy
Xác nhận cảnh báo/báo động: theo quyền người sử dụng hoặc xác nhận theo nhóm
Xóa cảnh báo/báo động

1.1.2.4 Mô hình phân cấp chức năng
Toàn bộ hệ thống điều khiển giám sát được phân chia thành các cấp chức năng
như hình vẽ minh họa dưới đây:

9

thực hiện các thao tác như ấn nút mở/ đóng van, điều chỉnh cần gạt, núm xoay... Đặc
tính nổi bật của cấp điều khiển là xử lý thông tin. Cấp điều khiển và cấp chấp hành hay
gọi chung là cấp trường (Fieid level) chính vì các bộ điều khiển, cảm biến và chấp
hành được cài đặt trực tiếp tại hiện trường gần kề với hệ thống kỹ thuật.
- Cấp điều khiển giám sát: có chức năng giám sát và vận hành một quá trình kỹ
thuật, có nhiệm hỗ trợ người sử dụng trong việc cài đặt ứng dụng, thao tác theo dõi,
giám sát vận hành và xử lý những tình huống bất thường. Ngoài ra trong một số
trường hợp, cấp này còn thực hiện các bài toán điều khiển cao cấp như điều khiển phối
hợp, điều khiển trình tự và điều khiển theo công thức. Việc thực hiện các chức năng ở
cấp điều khiển và giám sát thường không đòi hỏi phương tiện, thiết bị phần cứng đặc
biệt ngoài máy tính thông thường.

1.1.3 Mạng Ethernet
1.1.3.1 Khái niệm về Ethernet
Ethernet là kiểu mạng cục bộ (LAN) được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Thực
chất, Ethernet chỉ là mạng cấp dưới (lớp vật lý và một phần lớp liên kết dữ liệu), vì
vậy có thể sử dụng các giao thức khác nhau ở phía trên, trong đó TCP/IP là tập giao
thức được sử dụng phổ biến nhất. Tuy vậy, mỗi nhà cung cấp sản phẩm có thể thực
hiện giao thức riêng hoặc theo một chuẩn quốc tế cho giải pháp của mình trên cơ sở
Ethernet. High Speed Ethernet (HSE) của Fieldbus Foundation chính là một trong tám
hệ bus trường được chuẩn hóa quốc tế theo IEC 61158.

1.1.3.2 Các thành phần và đặc tính kỹ thuật của Ethernet
-

Một mạng Ethernet gồm 3 thành phần :
+ Data terminal equiment(DTE): các thiết bị truyền và nhận dữ liệu DTEs

thường là PC, file sever, Print sever,…
+ Data Communication Equipment(DCE): các thiết bị kết nối mạng cho phép

+ Thành phần chính:
• Phần cứng mạng: các thiết bị nối mạng
• Giao thức điều khiển truy xuất đường truyền
• Khung Ethernet: đơn vị truyền dữ liệu trên mạng

1.1.3.3 Chuẩn IEEE 802
IEEE 802 là họ các chuẩn IEEE dành cho các mạng LAN và mạng MAN
(Metropolitan Area Network). Cụ thể hơn, các chuẩn IEEE 802 được giới hạn cho các
mạng mang các gói tin có kích thước đa dạng. (Khác với các mạng này, dữ liệu trong
các mạng cell-based được truyền theo các đơn vị nhỏ có cùng kích thước được gọi là
cell. Các mạng Isochronous, nơi dữ liệu được truyền theo một dòng liên tục các octet,
hoặc nhóm các octet, tại các khoảng thời gian đều đặn, cũng nằm ngoài phạm vi của
chuẩn này). Con số 802 chỉ đơn giản là con số còn trống tiếp theo mà IEEE có thể
dùng, đôi khi "802" còn được liên hệ với ngày mà cuộc họp đầu tiên được tổ chức –
tháng 2 năm 1980.
Các dịch vụ và giao thức được đặc tả trong IEEE 802 ánh xạ tới hai tầng thấp
(tầng liên kết dữ liệu và tầng vật lý của mô hình 7 tầng OSI. Thực tế, IEEE 802 chia
tầng liên kết dữ liệu OSI thành hai tầng con LLC (điều khiển liên kết lôgic) và MAC

12


CHƯƠNG 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(điều khiển truy nhập môi trường truyền), do đó các tầng này có thể được liệt kê như
sau:
-

Tầng liên kết dữ liệu
Tầng con LLC

Lớp Internet

ICMP

IP

ARP

RARP

Lớp truy nhập mạng
Lớp vật lí

Hình 1.5 Kiến trúc giao thức TCP/IP
Lớp ứng dụng: thực hiện các chức năng hỗ trợ cần thiết cho nhiều ứng dụng
khác nhau: SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) cho chuyển thư điện từ, FTP (File
13


CHƯƠNG 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Transfer Protocol) cho chuyển giao file, TELNET là chương trình mô phỏng thiết bị
đầu cuối cho phép người dùng login vào một máy chủ từ một máy tính nào đó trên
mạng, SNMP (Simple Network Management Protocol) giao thức quản trị mạng cung
cấp những công cụ quản trị mạng, DNS (Domain Name Server) là dịch vụ tên miền
cho phép nhận ra máy tính từ một tên miền thay cho chuỗi địa chỉ Internet.
Lớp ứng dụng trao đổi dữ liệu với lớp dưới (lớp vận chuyển) qua cổng. Việc
dùng cổng bằng số cho phép giao thức của lớp vận chuyển biết loại nội dung nào chứa
bên trong gói dữ liệu. Những cổng được đánh bằng số và những ứng dụng chuẩn
thường dùng cùng cổng. Ví dụ: giao thức FTP dùng cổng 20 cho dữ liệu và cổng 21

Header của UDP có 8 byte trong khi header của TCP có 20 hoặc 24 byte (tùy
theo kiểu byte lựa chọn). Dữ liệu ở lớp này sẽ được chuyển tới lớp Internet nếu truyền
dữ liệu hoặc được gửi từ lớp Internet tới nếu nhận dữ liệu.
Lớp Internet: có chức năng chuyển giao dữ liệu giữa nhiều mạng được liên kết
với nhau. Có một vài giao thức mà làm việc ở lớp Internet như: IP (Internet Protocol)
có chức năng gán địa chỉ cho dữ liệu trước khi truyền và định tuyến chúng tới đích,
ICMP (Internet Control Message Protocol) có chức năng thông báo lỗi trong trường
hợp truyền dữ liệu bị hỏng, ARP (Address Resolution Protocol) có chức năng lấy địa
chỉ MAC từ địa chỉ IP.
Với giao thức IP, lớp Internet được sử dụng có nhiệm vụ thêm header tới gói dữ
liệu được nhận từ lớp vận chuyển, là một loại dữ liệu điều khiển khác, nó sẽ thêm địa
chỉ IP nguồn và địa chỉ IP đích – có nghĩa là địa chỉ IP của bên gửi dữ liệu và bên nhận
dữ liệu. Mỗi datagram của IP có kích thước lớn nhất là 65.535 byte, bao gồm cả
header mà có thể dùng 20 hoặc 24 byte, phụ thuộc vào sự lựa chọn trong chương trình
sử dụng. Như vậy datagram của IP có thể mang 65.515 byte hoặc 65.511 byte, giao
thức IP sẽ cắt gói xuống thành nhiều datagram nếu thấy cần thiết.
Đối với mạng Ethernet, dữ liệu có thể lên tới 1500 byte, nghĩa là kích thước lớn
nhất trường dữ liệu của frame được gửi lên mạng MTU (Maximum Transfer Unit) có
giá trị 1500 byte. Như vậy hệ điều hành tự động cấu hình giao thức IP để tạo ra
datagram của IP có chiều dài 1500 byte mà không phải là 65.535 byte.
Hình dưới minh họa datagram được tạo ra từ lớp Internet bằng giao thức IP.
Như chúng ta đã đề cập header được giao thức IP thêm vào bao gồm địa chỉ IP nguồn,
địa chỉ IP đích và một vài thông tin điều khiển.
Lớp truy cập mạng: liên quan tới việc trao đổi dữ liệu giữa hai trạm thiết bị
trong cùng một mạng. Các chức năng bao gồm việc kiểm soát truy nhập môi trường
truyền dẫn, kiểm soát lỗi và lưu thông dữ liệu. Datagram được tạo từ lớp Internet sẽ
được gửi xuống tới lớp truy nhập mạng nếu truyền dữ liệu, hoặc lớp truy nhập mạng sẽ

15



Hình 1.6 Các cấu trúc dạng bus
 Cấu trúc mạch vòng

16

Truck-line/drop line


CHƯƠNG 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Cấu trúc mạch vòng thiết kế sao
cho các thành viên trong mạng được nối

Trạm 1

Trạm 2

Trạm 6

Trạm

Trạm 3

từ điểm này tới điểm kia một cách tuần
tự trong một mạch vòng khép kín. Khác
với cấu trúc đường thẳng, tín hiệu được
truyền đi theo một chiều quy định. Một
trạm nhận dữ liệu từ trạm đứng trước và
chuyển tiếp sang trạm lân cận đứng sau.

Trạm

Trạm

Trạm

Trạm

Trạm

Trạm

Trạm

Ưu điểm của cấu trúc này là không bị ách tắc thông tin trên đường truyền,
lắp đặt đơn giản, dễ dàng cấu hình lại (thêm, bớt trạm), có trục trặc trên một trạm
cũng không ảnh hưởng đến toàn mạng, nhanh kiểm soát và khắc phục sự cố. Nhược
điểm là tốn nhiều cáp, độ dài đường truyền đến trạm trung tâm bị hạn chế.
17